Cycle biogéochimique du P organique : mécanismes mis en jeu dans la mobilisation du P du phytate par Bacillus subtilis et la boucle trophique

Mercedes Garcia-Sanchez (1) , Houssein Monder (1) , Mathilde Souche (1) , Anne-Laure Pablo (1) , Leyla Slamti Slamti (2) , Julien Brillard (3) , Claude Plassard (1)

1 UMR Eco&Sols - Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes
2 MICALIS - MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
3 DGIMI - Diversité, Génomes & Interactions Microorganismes - Insectes [Montpellier]

Dans le sol, les formes de P organique (Po), et particulièrement le phytate (myo-inositol 6P), peuvent constituer une proportion très importante du P total. Pour être utilisable par les organismes vivants, le groupement phosphate (Pi) des molécules de Po doit être libéré par des enzymes (phosphatases et phytases), étape primordiale du cycle du P. Contrairement aux plantes, de nombreuses espèces bactériennes sont capables d’utiliser le phytate comme seule source de P, grâce à leur production de phytase. Parmi ces espèces, celles produisant des phytases extracellulaires comme Bacillus subtilis sont potentiellement importantes pour la minéralisation du phytate. Nos travaux antérieurs [1] ont toutefois montré que la présence de nématodes bactérivores était indispensable pour que la plante bénéficie du P du phytate minéralisé par B. subtilis. L’objectif des travaux présentés ici est de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu par la prédation par Acrobeloides sp. dans l’augmentation de la biodisponibilité de P à partir du phytate. Nous avons tout d’abord mesuré l’importance de la mobilité des nématodes, et ses conséquences sur la dispersion et la multiplication des populations bactériennes et la libération de Pi en milieu simplifié (boîte de Petri contenant de l’agarose et du phytate 1 mM), en localisant le dépôt des nématodes ou des bactéries seules. Dans une seconde étape, nous avons produit des souches de B. subtilis exprimant la GFP sous la dépendance du promoteur de la phytase bactérienne et nous les avons utilisées pour inoculer la rhizosphère de jeunes plantes de blé (Triticum durum), en absence ou en présence de nématodes. Les résultats montrent que la prédation améliore la minéralisation du phytate en augmentant (i) la dispersion des bactéries, (ii) l’expression du gène de la phytase de B. subtilis et (iii) la croissance du système racinaire du blé.

Domaines: Interactions entre organismes; Biochimie [q-bio.BM]

Mercedes Garcia-Sanchez, Houssein Monder, Mathilde Souche, Anne-Laure Pablo, Leyla Slamti Slamti, et al.. Cycle biogéochimique du P organique : mécanismes mis en jeu dans la mobilisation du P du phytate par Bacillus subtilis et la boucle trophique. IXe Colloque de l'Association Francophone d'Ecologie Microbienne (AFEM 2019), Nov 2019, Bussang, France. . ⟨hal-02915539⟩